100% Erneuerbare Energien - wie wird das Netz stabilisiert

Tue das in Deutschland und spare so weltweit 2 % CO2 ein. Dafür können dann in China 300 neue Kohlekraftwerke gebaut werden.

Einer muss ja anfangen. Wenn jeder darauf wartet das die anderen anfangen geht es nie los. Bei deiner Vorsorge hast du doch auch selber angefangen und nicht darauf gewartet das die anderen das für dich machen.

Hallo zusammen

Möglich ist alles.

Ob es bezahlbar bleibt ist dann eine andere Frage??

Überall werden Gebühren, Abgaben oder andere kreativen Abgaben/Steuern erhoben.

Immer mit dem Argument Kostet im Jahr fast nix oder sind Cent Beträge oder es wird irgendwie umgeschichtet, sprich wird irgendwie/wo Gutgeschrieben.

Hier die Mwst, dort Erhöhung von Benzin/Diesel/Heizöl, ach ja öko-Strom kostet auch mehr, die Netzbetreiber machen auch Ausbaukosten geltend etc........

Weitere Alltägliche Preiserhöhungen kommen noch dazu..............

Ob da die Industrie mitmacht bezweifle ich, die wird so noch schneller in andere Länder abwandern. Natürlich mit den Jobs.

Erkläre das mal einem einfachen Haushalt, wo e schon jeden Euro umdrehen muss.

Ist meiner Meinung nach, reines Wunschdenken.

Gruss unabhäniger

Aktuelle Info zur größten Pufferbatterie in Europa und ihre (begrenzte) Leistungsfähigkeit:

https://new4-0.erneuerbare-ene…ls/new-4-0-enspireme.html

Ich kenne die Diskussion in der Telegram Gruppe nicht, aber wo kommt der Strom in einer windstillen Nacht her? Und wie können schnell 2 Gigawatt extra an Leistung eingebracht werden? Wäre am 08.01 notwendig gewesen ...

Und die größte Pufferbatterie mit 10 MW ist nichts, wenn man sich den Verbrauch anschaut.

Da ich ja einer der Hauptteilnehmer an der Diskussion war, möchte ich hier natürlich auch meinen Senf dazugeben

Bevor ich allerdings zum Thema selbst schreibe, möchte ich erst mal ein paar Worte über mich verlieren. Nicht, um mich als "der Guru" auf diesem Gebiet zu präsentieren (bin ich auch nicht), aber um euch eine Möglichkeit zu geben, meine Aussagen ein wenig einordnen zu können:
Ich bin Ingenieur für Elektrotechnik, habe ca. 20 Jahre in verschiedenen Positionen im Stromvertrieb (Groß- und Größtkunden, also Großindustrie, Handelsketten, ...) verbracht und habe dort viel Erfahrung auf dem Strommarkt sammeln dürfen (primär in Österreich, aber auch etwas in Deutschland und Tschechien).

Seit gut einem Jahr bin ich im sogenannten Projekteinkauf tätig; Einer meiner Schwerpunkte ist das Thema Erneuerbare Energien. Ich verhandle derzeit ca. 25 PV-Projekte mit knapp 6 MWp Leistung. Windkraft und Geothermie wären auch mein Sachgebiet, aber hier ist es aufgrund der Stimmungslage in der Bevölkerung quasi unmöglich, in unserem Einzugsgebiet Projekte durchzusetzen...

Auch wenn ich manchmal so rüberkomme, als ob ich gegen EE wäre: Das bin ich nicht! Allerdings bin ich zugegebenermaßen ein wenig ernüchtert über die Politik, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die oft naiven Vorstellungen von so manchem Phantasten.

Hinzu kommt, dass ich generell eher Realist und tlw. auch Skeptiker bin. Der noch dazu in einem Umfeld arbeitet, das in Dekaden denkt und Investitionen immer langfristig betrachtet, weil Projekte Abschreibungsdauern von 10, 20, 30 oder mehr Jahren haben.

Aber jetzt zum eigentlichen Thema.

Dazu möchte ich vorab die Diskussion aus dem Plauderchat (aus meiner Sicht) kurz zusammenfassen:

Ausgelöst durch einen Artikel über eine anstehende Stromknappheit in Frankreich aufgrund derzeit hohen Verbrauchs (Kälte - viele Franzosen heizen mit Stromheizungen, gerade im Süden) ist dann der Vorschlag gekommen, den EE-Ausbau um den Faktor 10 zu beschleunigen - was auch die Diskussionsbeiträge um mindestens den selben Faktor erhöht hat!

Es folgte eine lange Diskussion um fehlenden Netzausbau, zu wenig Speicher und der (fehlenden?!?) Zuverlässigkeit von EE. Und dann natürlich ein paar Vorschläge, wie man die Situation lösen kann: Indem man ca. eine halbe Billion Euro in PV-Anlagen, Wasserstoffspeicher, riesige Netzakkus (500GW) usf. tätigt!

Worin wir uns, denke ich, einig waren:

• Es braucht stabile politische Rahmenbedingungen, um die "Energiewende" (ich kommentiere diesen Begriff jetzt mal nicht) hinzubekommen
• Man braucht mehr Speicher, einen stärkeren Netzausbau und viel, viel Geld, um die EE voranzutreiben.
• Nichts zu tun ist auch keine Lösung

Worin wir uns definitiv nicht einig waren:

• Welche Maßnahmen genau sinnvoll oder überhaupt machbar sind
• Zeitrahmen der Umsetzung

Bevor wir in die eigentliche Diskussion gehen, hier noch die Prämissen, von denen ich ausgehe:

• Es gibt eine bestehende Infrastruktur (nicht nur stromseitig, sondern auch Verbraucher, Gebäude, ...), auf die man Rücksicht nehmen muss.
• Das alles muss finanzierbar bleiben¹⁾.
• Eine Abhängigkeit (dzt. Öl, Kohle Gas) gegen eine andere (Projekte wie Desertec) zu tauschen ist sinnlos.
• EVUs (Elektrizitätsversorgungsunternehmen) sind nicht die Bösen.
  Sie versuchen im Gegenteil, eine stabile Stromversorgung aufrecht zu erhalten.
  Aber ja: Das kostet Geld! Und verdienen wollen sie (bzw. müssen sie sogar von staatlicher Seite he) auch noch! Von Renditen wie Apple, Google und Co ist man aber gaaanz weit entfernt...

1) Deutschland bzw. seine Stromkonsumenten zahlen jährlich mehr als 30 Mrd. Euro an EEG-Umlage, und zwar bereits jetzt. Hätte die Bundesregierung die Umlage nicht mit 6,5 ct/kWh gedeckelt, würde sie heuer fast 10 ct/kWh betragen. In Summe sind die letzten 10 Jahre über 280 Mrd. EUR in die EE geflossen, und weitere 100 Mrd. in den Jahren seit 2000. Alle Kosten, die also jetzt noch anfallen, sind kumulativ dazu!

PS: Sollte jemand im Plauderchat einen anderen Nic sehen als hier: Denkt euch einfach: "Ah, der Maresi ist im Chat der xy". Und belasst es bitte dabei! Ich möchte das bitte nicht hier gepostet sehen! Danke!

Ich lese das so das das eine Pilotanlage ist, also primär zum testen. Für echte Efekte müssen es mehr und größere Anlagen sein. Gut zu sehen das daran gearbeitet wird.

Egal was mann macht, irgendwie oder wer muss das ganz Finanzieren.

In der Regel ist das halt der Kunde.

Alle Subventionen die ein Betreiber erhält,

Muss anderswo hergeholt werden.

Über Steuern, Gebühren, höhere Preise oder einer anderen kreativen Geld Quelle muss das Geld ja kommen.

Ohne Subventionen oder garantierte Preise würde wahrscheinlich

Keine Firma in Erneuerbare Energie investieren. Aktionäre wollen ja Gewinn.

Bei uns in der Region war ein kleines Wasserkraftwerk geplant und alle Bewilligungen waren schon vorhanden.

Am Ende verzichteten die Initianden, da das Projekt mit den damaligen Strompreisen trotz Subventionen nie Rentabel geworden wäre.

Ich beginne mal (weil's mir prominent im Hirn hängen geblieben ist), mit der Empfehlung, nach #pv637 zu googeln.

Und bin da auf einen bunten Strauß an "Ideen" (meine Wortwahl wäre eher: Hirngespinsten) gestoßen.

Da wird die (selbst zugegeben) frei erfundene Zahl von 637 GWp PV-Leistung als Ziel bis 2030 genannt, da man ja bis 2030 gleich sämtliche konventionellen Kraftwerke ersetzen will.

Mit Zuwachsraten von bis zu 93,8 GWp jährlich!

Damit man das in Relation setzen Kann: 2020 (ein Rekordjahr) wurden ca. 4,8 GWp in D errichtet. Der Durchschnitt 2013 bis 2018 betrug 1,9 GWp/a. Zu den bekannten Kosten.

Dazu kommt, dass PV-Anlagen nur eine Lebensdauer von ca. 30 Jahren haben und daher ab spätestens 2030 die dann abgebauten Kapazitäten nochmal obendrauf kommen (2050 müssen also z.B. 4,8 GWP errichtet werden, um die dann auszumusternden Anlagen von 2020 zu ersetzen, nur um nicht weniger PV-Leistung zu haben).

Dazu kommt noch, dass die Wechselrichter in diesen 30 Jahren im Schnitt etwas mehr als einmal ausgetauscht werden müssen, was aber zumindest finanziell ja schon eingerechnet ist. Die Umweltfolgen hingegen bleiben.

Wir befinden uns bereits heute in der Situation, dass an "guten" Tagen (viel Wind und Sonne, wenig Last im Netz) mehr EE-Strom erzeugt wird, als die Verbraucher abnehmen können. Die Folge sind einerseits negative Spotmarktpreise, was die Abnehmer kurzfristig freut. Andererseits aber auch die Erkenntnis, dass das EEG so nicht weiter funktionieren wird, da dies eine Komplettabnahme des erzeugten EE-Stroms vorsieht (Direktvermarktung ausgenommen).

In absehbarer Zeit wird also die monetarisierbare Strommenge je Anlage sinken und damit die spezifischen Kosten je kWp sogar wieder steigen (wenn ich nur mehr 500kWh/kWp verkaufen kann statt bisher 1.000, dann bekomme ich bei gleicher Vergütung weniger Geld).

Den Strom beliebig zu speichern ist derzeit (dazu kommen wir später sicher noch - versprochen!) noch nicht möglich. Also muss man den Strom (derzeit) entweder anderweitig nützen (z.B. Gewinnung von H2 oder Biomethan, aber auch Biodiesel oder -benzin wären möglich) oder schlicht und ergreifend verpuffen lassen.

Abschätzen der Kosten:

Ausgehend von der Zielzahl 637 GWp und den derzeit installierten ca. 53 GWp müssen 584 GWp (das sind 584.000.000 kWp) installiert werden.

Derzeit kosten Anlagen in der Region von 500 bis 800 €/kWp (Großanlagen; Kleinanlagen sind teurer). Dies beinhaltet die Module, welche ca. 45% der Gesamtkosten ausmachen, Wechselrichter, Verkabelung AC und DC-seitig, aber keine Adaptierungen am Dach (insbesondere Absturzsicherungen sind mEn fast immer notwendig; oft auch Adaptierungen beim Blitzschutz, da die Abstände nicht mit den Moduldimensionen harmonieren, und tlw. sogar Adaptionen am Dachaufbau, gerade bei Weichdächern) und auch keine Kosten für den Netzanschluss (hier müssen tlw. Trafos neu errichtet oder verstärkt werden, Zuleitungen gegraben, ...).

Jetzt setze ich angesichts der großen Mengen mal darauf, dass sich die Module um ca. 50% verbilligen. Der Rest, insbesondere Arbeitszeit und Unterkonstruktion, wird sich kaum Verändern. Bei den Wechselrichtern wird auch noch etwas drin sein. Gehen wir also von (sehr optimistisch geschätzten) 350€/kWp aus:

584.000.000*350 = 204.400.000.000 bzw. 204 Mrd. €. Allerdings ohne die Ersatzmaßnahmen für Anlagen, die in der Zwischenzeit vom Netz gehen.

Man müsste also die EEG-Umlage von derzeit 9,65 ct/kWh um weitere 6,45 ct/kWh auf 16,10 ct/kWh anheben, um das zu finanzieren. Ohne Speicherkosten, die auch noch dazu kommen...

Maresi zuerst Mal Danke für die tolle Zusammenfassung!

Mein Senf dazu : es wird in Zukunft nicht nur EE geben sondern auch Fossile KW wobei diese eben fast nur zur Stabilisierung und in Dunkel Flauten laufen werden .

Im UK gabs dieses Jahr auch einige wenige Tag an denn die komplette fossile abgeschaltet war.
auf der anderen Seite wird EE früher oder später auch abgeregelt werden müssen.

Billiger wird das nur wenn wirklich alle Kosten eingerechnet werden. Machbar nur wenn alle mitmachen.
gruß

Kcco

Ich denke auch, dass ein gewisser Prozentsatz an fossiler Reserve (zumindest die kommenden 30 Jahre, wahrscheinlich länger) bestehen bleiben wird. Irgendwann wird man genügend Power-To-Gas-Anlagen haben, um die verbliebenen Gaskraftwerke mit erneuerbarem Gas betreiben zu können...

Thema Speicherung:

Die beiden größten Akkus sind der Hornsdale-Akku in Australien (150 MW / 185 MWh um ca. 100 Mio €) und das Gateway Energy Storage (250 MW / ca. 250 MWh; Kosten sind nicht bekannt).

Weitere und immer größere Speicher sind in Planung. Die technische Machbarkeit ist daher kein Thema (allerdings wird sich irgendwann die Rohstoffrage stellen; Lithium, Kobald und Mangan sind weder für ihre unerschöpflichen Vorkommen noch umwelt- und menschenfreundliche Förderbedingungen bekannt.

Aber bleiben wir bei den Kosten: Davon ausgehend, dass die ersten 100 MW / 125 MWh des Hornsdale-Akkus 90 Mio AUD (57 Mio Euro) gekostet haben (die letzte Erweiterung des um 50 MW war spezifisch gesehen mit 71 Mio AUD teurer), kann man von aktuellen Akku-Preisen von ca. 400 €/kWh ausgehen.

Setzen wir auch hier eine großzügige Reduktion um 50% für zukünftige Anlagen an. Also ca. 200 EUR/kWh

Um fehlende Wind- und Sonnenkapazitäten ausgleichen zu können, muss man erst mal den Speicherbedarf (Arbeit und Leistung, wobei die Leistung nicht das Problem ist) ermitteln.

Ausgehend von einem Strombedarf für Deutschland von ca. 600 TWh stellen sich zwei Fragen:

1. Wie stellt sich der 100% regenerative Strommix dar? Und davon ausgehend die zweite Frage:
2. Welche Speicherdauer ist notwendig?

Ich mache jetzt mal eine wilde Annahme: 48 Stunden Dunkelflaute müssen überdauert werden können. Kein Worst-Case-Szenario, aber auch keines, das jedes Jahr auftritt.

Um das Szenario weiter zu entschärfen gehe ich nur von 80% des Kapazitäts- und Leistungsbedarfs aus (davon ausgehend, dass das noch nicht vollständig dekarbonisierte Ausland zumindest teilweise aushelfen kann).

Bleiben also ca. 2,5 TWh, bei einem Leistungsbedarf von 65 GW (ca. 80% von den benötigten gut 80 GW).

2,5 TWh sind 250.000.000 kWh; Bei 200 €/kWh wären das geschmeidige 500 Mio €. Zusätzlich zum EE-Ausbau!

Ich stimme Kcco120 daher zu: Ein Totalausstieg aus den Fossilen wird bis 2030 nicht machbar sein.

Nicht, weil die Technik nicht da ist. Sondern, weil das Geld nicht da ist!

Schöner Thread! Danke!

Die Kosten, welche die ganzen erneuerbaren in den letzten ziemlich genau 20 Jahren des EEG den Stromzahler gekostet haben muss man aber zumindest mal erwähnenswerter Weise die Kosten für die Kernkraft der letzten 70Jahre, welche Steuersubventioniert sind entgegenstellen.....und das Dicke Ende kommt ja noch....

Nur mal so als fairer Vergleich.....

Das soll bestimmt kein Anti - Atomkraft Post werden......sollte Kernfusion mal laufen...mann zu!

---

Und ja... Die Stromversorger sind nicht die Bösen...aber die guten auch nicht....und natürlich haben die ein Interesse an stabilen Netzen.... Genauso wie der Softdrink-Hersteller Interesse an zuverlässigen Lieferwagen hat, um sein Zuckerwasser zum Konsumenten zu bringen.....

---

Fakt ist aber... Ohne das EEG wären wir nicht so weit, wie wir jetzt sind, und haben überhaupt eine Chance über eine Alternative Energieversorgung nachzudenken!

Ob das kleine D, weit im Norden das jetzt wieder zu grossen Teilen selbst stemmen muss.... keine Ahnung....

---

Bevor ich darüber nachdenke den jetzigen Bedarf zu decken.... rechne mal aus, was es kosten würde den Stromverbrauch 30% zu reduzieren!

Das zu denken sind 90% der Bürger überhaupt nicht in der Lage.....

Weder kennen sie die Zusammenhänge, noch die Verhältnisse zueinander wie so etwas machbar ist!

So etwas lernt man als Lohnsklave halt nicht in der Schule, und der Konsum muss kommen, damit die Wirtschaft läuft......

Genau DA gilt es auch mal anzusetzen!

Und wenn DU als Staat mit einer Tauschaktion Glühbirne gegen Gratis LED Lampe anfängst!

Oder mal den Leuten die Smart Meter erklärst....

---

Gruß EZS

Ich glaube zwar auch nicht, das Du mit 200Mrd. auskommst, aber wenn wir uns den Kohleausstieg schon 80Mrd. Kosten lassen wären selbst 300Mrd. wohl ein Schnäppchen..

Zumal da noch eine positive Signalwirkung mit bei rumkommen könnte.....

Deutsche/Europäische Ingenieure stemmen die Autarkie mit Erneuerbaren..... Anstatt unser Wissen im Bereich Hochtechnologie weiter einschlafen zu lassen....und uns unserem Schicksal als reiner Endverbraucher der US und A sowie der Chinesen hinzugeben....

Der Diskussion liegt ein grundsätzlicher Denkfehler zugrunde.

Es wird nicht möglich sein, auf der Erzeugerseite auf 100% Erneuerbare umzustellen, ohne im Verteilnetz und auf der Verbraucherseite ebenfalls massive Änderungen zuzulassen.

Das ist, als würde man beim klassischen linearen Fernsehen die Sender auf reine Mediatheken (die zeitunabhängig "senden" können) umstellen, die Übetragungskanäle und die Empfänger aber "linear" belassen (die nur dann was wiedergeben, wenn gerade was gesendet wird).

Unser Stromnetz ist ein lineares Netz, das die vielen Verbraucher von wenigen zentralen Versorgern aus linear, also direkt mit Strom versorgt: wenn ich zuhause einen Verbraucher einschalte, dann muss im Kraftwerk genau diese Portion Energie bereitgestellt werden. Regelgröße ist die Netzfrequenz.

Das ist eigentlich ein antiquierter Ansatz. Habe ich Pufferspeicher, kann ich auf diese stetige Verbindung zwischen Erzeuger und Verbraucher verzichten. Dabei sind riesige zentrale Pufferspeicher an sich jetzt schon technische Dinosaurier, die mit aller Macht das alte lineare Versorgungsprinzip am Laufen halten sollen.

Viel sinnvoller wäre es, die Puffer möglichst nah an die Verbraucher zu legen. Im Idealfall sogar in die Verbraucher. Bei Handy, Tablet und Notebook ist das schon selbstverständlich. Bei Akkuwerkzeugen auch. Rasenmäher und Staubsauger werden allmählich durch akkubetriebene Roboter verdrängt. Bei Lampen im Außenbereich kommt das auch immer mehr. Bei all diesen Geräten brauche ich keine lineare Versorgung mehr, es reicht sporadische Verfügbarkeit.

In Brütten in der Schweiz gibt es seit 4 Jahren ein vollkommen energieautarkes Mietshaus mit 9 Parteien. Es zeigt, in welche Richtung es gehen kann.

DIe gesamte Gebäudehülle ist massiv gedämmt und mit Solarmodulen belegt. Eine Stunde Sonnenschein deckt den Tagesbedarf des gesamten Hauses. Eine Batterie als Kurzzeitspeicher hält 200kWh bereit, ein Langzeitspeicher mit selbst erzeugtem Wasserstoff kann bei Bedarf bis zu 4.000kWh Strom liefern. Geheizt wird mit Wasser, das mit Überschussstrom der Solarmodule und mit der Abwärme der H2-Elektrolyseure beheizt wird. Das Gebäude kann bis zu 30 sonnenlose Tage überbrücken.

So ein Gebäude bräuchte überhaupt kein öffentliches Stromnetz mehr...

Für einzelne Wohnungen oder auch Einfamilienhäuser ist das derzeit (noch) zu aufwändig. Aber schon eine Quartierslösung für eine Straße oder ein Wohngebiet mit Energiespeichern und einer gemeinsamen Heizzentrale (auf dem Land auch eine Hackschnitzelheizung) würden Gebäude von einer linearen Stromversorgung unabhängig machen.

Klassische energieintensive Industriebetriebe müssen dann wie früher näher an kontinuierlich liefernde Erzeuger (Wasserkraftwerke z.B.) verlagert werden oder ihren Spitzenbedarf am Angebot von Sonne und Wind orientieren. Wir haben in Mitteleuropa immerhin 1.000 "Vollwindstunden" pro Jahr und 1.000kWh solare Einstrahlung pro Quadratmeter. Damit kann man schon was anfangen. Wir haben einen Betrieb im Ort, der Materialbearbeitung mit Wasserstrahlschneiden macht. Sehr stromintensiv. Die planen die Maschinenstunden entsprechend dem Sonnenstand und optimieren so ihre Stromkosten. Ein anderes Unternehmen, Maschinenbauer mit 200 Leuten in der Produktion, alle Dächer voll mit PV, er deckt 70% seines Jahresstrombedarfs damit.

Dass man 24/7 100% der Leistung seines Stromanschlusses nach Belieben abrufen kann, ist heute fast schon ein Anachronismus und erfordert einen irrsinigen Aufwand auf der Erzeugerseite.

100% Erneuerbare sind machbar, wenn man die Verbraucherseite für "nichtlineare" Stromversorgung fit macht. Das geht, es ist nur in der gesellschaftlichen Diskussion noch nicht angekommen. Und es gibt halt noch etliche Dinos, die an ihren alten Geschäftsmodellen hängen und mit 100 Jahre alten - abgeschriebenen - Strommverteilnetzen lässt sich halt auch prima Geld verdienen. Da tun Investitionen in lokale Pufferspeicher richtig weh. Und (teil-)autarke Quartiersversorgungslösungen passen da gar nicht ins Konzept. Da ist auch viel Lobbyismus am Werk.

Grüsse

Tom

Politik bleibt, auch wenn es schwierig ist, auch bei diesem Thema außen vor.

Zitat von Endzeitstimmung

Bevor ich darüber nachdenke den jetzigen Bedarf zu decken.... rechne mal aus, was es kosten würde den Stromverbrauch 30% zu reduzieren!

Das zu denken sind 90% der Bürger überhaupt nicht in der Lage.....

Wenn ich von mir ausgehe, so habe ich den Stromverbrauch an einige Stellen veringert (Beleuchtung), aber dafür sind jede Menge neue Stromverbraucher dazugekommen. Die Anschaffung eines Kühlschrankes in meiner ersten Wohnung hat z.B. den Stromverbrauch mehr als verdoppelt. Auch die Anschaffung einer Waschmaschine hat sich auf der Stromrechnung bemerkbar gemacht. Und mein heutiger Kühlschrank verbrauch zwar weniger, dafür habe ich aber 2 + eine Gerfiertruhe. Hauptverbraucher düfte inwischen die ganze IT-Technik sein.